漯河發電機租賃廠家
維曼機電設備有限公司
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介紹柴油發電機組調速方法
1面向Simulink數字調速系統框圖
在建立了柴油發電機組調速系統的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調速系統框圖。
1.1常規PID控制
首先看常規PID控制,下面是它的系統仿真框圖,這是常規采用的PID控制系統圖,通過對真實控制系統繪制仿真框圖,觀察采用常規PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系統仿真框圖圖2不完全微分PID控制系統仿真框圖這是在常規PID基礎上進行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3變速度積分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統仿真框圖。
1.4模糊PID控制
自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規PID控制器結合,吸收了自適應控制和常規PID控制的優點。首先它具備自適應能力,能夠自動識辨被控過程參數、自動整定控制參數,能夠適應被控過程模型參數的變化;其次它又具有常規PID控制器結構簡單、魯棒性強、可靠性高的優點。這使得自適應PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法。
如果用模糊控制箱設計出模糊控制器,再在Simulink中建立系統仿真模型,把模糊控制器模塊和我們設計的FIS結構連接起來,就可以對它進行仿真研究了,系統仿真框圖的建立關鍵是對PID三個參數Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時刻三個參數的相互作用和它們之間的關系。
下面從系統的穩定性、響應速度、超調量和穩態精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規則表。
(1)比例系數Kp的作用是加快系統的響應速度,提高系統的調節精度。Kp越大,系統的響應速度越快,系統的調節精度越高,但容易產生超調,可能會導致系統不穩定。Kp取值過小,會降低調節精度,使響應速度變慢,延長調節時間,使系統動態和靜態特征變壞。
(2)積分作用系數Ki的作用是系統的穩態誤差。Ki越大,系統的靜態誤差越快,但Ki過大,在響應過程的初期會產生積分飽和現象,從而引起響應過程的較大超調。但Ki過小會使系統的靜態誤差難以,影響系統的調節精度。
(3)微分的作用系數Kd的作用是改善系統的動態特征,其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進行提前預報。但Kd過大,會使響應過程提前制動,延長了調節時間,而且會降低系統的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統仿真框圖。
2對系統進行仿真研究
建立了系統的仿真框圖后,就可以對系統進行仿真研究,就可以比較采用常規PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統進行仿真有助于我們對柴油發電機組調速系統的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數,對系統的研究有積極作用。
系統仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實現,同時根據自己控制系統的具體特點和要求來建立的,基本可以反應控制系統的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項的累加速度,使得它和偏差大小相適應,偏差大的時候,積分慢;偏差小時,積分快,這就可以減少超調,同時更好地靜差。
下面比較一下常規PID控制和不完全微分PID控制的區別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個一階慣性環節,使得系統性能得到改善,在改善系統動態特性的時候又盡量減少高頻干擾。
介紹模糊自適應控制和常規PID的比較,并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的柴油發電機的系統模型的
可見模糊PID控制器和常規PID控制相比,它使得系統響應的超調時間減小,曲線更平整,反應時間加快了,控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點,而在控制過程后期具有PID調節器的所有優勢,是一種性能優良的控制器,所以在實際使用中可以選用模糊自適應控制方法。
發電機組租賃品牌:
租賃機組全部為進口機組,品牌有美國卡特、康明斯、瑞典沃爾沃、日本三菱等。根據中國當前的形式及租賃客戶需求,目前千伏安的主打品牌以美國康明斯為主,其特點:性能穩定、油耗低、噪音小、頻率穩、過載能力強、故障率低,重要的一點是其配件代理商比較多,配件相對來說比較容易采購。針對目前發電機組大多在偏遠地區使用這一情況,為了能夠在機組出問題后能夠更迅捷的解決問題,我們終選用了配件更易采購的康明斯作為租賃主打品牌,這也是出于對用戶負責的考慮。
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租賃方式靈活:
我司可進行短期、長期或不定期出租,或先租后買、長期更優惠
原理解析發電機的作用和冷啟動電流定義
核心提示: 發電機的作用:1.充電到電瓶,使電瓶保持充滿電的狀態2.供應電流到各電器3.唯有在發電機的發電量,低于電器耗用電流時,才由 發電機的作用:1.充電到電瓶,使電瓶保持充滿電的狀態2.供應電流到各電器3.唯有在發電機的發電量,低于電器耗用電流時,才由電瓶補足供電所以說電瓶在車子起動后,在充電系統不足的情況下,電瓶才會供應出電流,否則電瓶是只會在充電的狀態,對車子的電器是無任何的付出(除了濾波外)。基本上現在的車子,發電機的電流輸出量多相當的足夠(至少在80A以上),在車子起動后,全車的電器全多仰賴發電機的輸出,跟電瓶無直接關系。 若車子加裝了很多多余的電器設備,需要加強的是發電機而并不是電瓶,畢竟電瓶的作用主要是在起動時或發電機的發電量,低于電器耗用電流時才有作用。車子起動后正常工作電壓約為14V,若發電量低于電器耗用電流時,此時將由電瓶供出電流且電壓會逐步降低直到點火或噴射系統無發正常工作時而熄火,但在這過程中引擎的性能也較差(主要是電火能供電壓降低)。 CCA(冷啟動電流)的定義:新電瓶充飽狀態,華氏零度(攝氏零下17.8度))氣溫下,30秒持續放電至7.2V,所能持續提供的電流。從這個定義可以看出來,這比較像是一種設計規格,要實測比較麻煩一點。要用很多次量測,每次分別以不同電流放電至7.2V.以剛好能撐到30秒的電流值為準。 CCA是搖轉引擎能力的主要指針。主要反映電瓶內阻,(極板設計)容量雖然也有關,但比較不直接。
發電機的電氣原理及機械特性
發電機發展至今,各種類功能層出不窮。是在發電機行業較為有代表性的。下面就說說發電機的電氣原理及機械特性。
電機繞組和電氣性能:所有的發電機繞組都是2/3節距繞制,能有效地電壓的三次和3的倍數次諧波,(第3,第9,第15……),是不間斷供電設備等非線性負載的 設計。與電網并聯時,2/3節距結構抑制了有時較大的線圈節距會產生的過大的中線電流。一個完全連續的阻尼繞組減少了發電機并聯運行時的振蕩。這種2/3節距、且極和齒都經過了仔細精選的繞組匹配抑制了輸出電壓的波形畸變。
電機絕緣和浸漆:絕緣等級是“H”級。所有繞制的零部件都是用專門研制的材料并采用特殊的工藝浸漆的,為發電機在惡劣環境中運行提供保障。專門開發的樹脂基材料為線圈和各旋轉部件提供了高加工強度和高機械強度。
干擾:THF(如BS EN60034—1所定義)小于2%。TIF(如NEMA Mgl - 22)所定義)小于50。
過載能力:陸用發電機可以每12小時過載110%運行1小時。
無線電干擾:無刷裝置和高質量的AVR確保無線電傳送時干擾很小,滿足BSEN61000-6標準要求。如果需要的話,可另外提供抗無線電干擾抑制器( RFI)。接線端子和接線盒:標準的發電機是三相,并可對引至接線端子的12個接線頭重接,接線端子安裝在發電機非驅動端的出線板上。茌鋼板制成的出線盒內有AVR,并具有足夠空間讓用戶布線。為易于操作,面板為拆卸式面板。
機械特性
軸和鍵:所有發電機轉子都經動平衡校驗,校驗振動比BS6861第1部分第2 5級中規定的小值還要低。雙支點發電機帶半鍵校動平衡。
空氣過濾器:作為任選件,可在發電機上裝備空氣過濾器,但額定值下降5%。 我們建議所有安裝空氣過濾器的電機加裝定子繞組高溫報警裝置。
防護等級:所有發電機都滿足IP23標準防護等級作為可選項可以向客戶提供IP44空冷防護的發電機,但建議所有IP44發電機加裝定子繞組高溫報警裝置。
過濾接套和聯軸器:發電機都具有單支點和雙支點兩種結構。接套和盤片聯軸器符合SAE標準,可以和所有帶SAE標準接口的柴油機配套。
海拔和環境溫度:所有陸用發電機的額定功率均指海拔不超過1000米,環境溫度小于40℃時的功率。若海拔超過1000米,每升高500米,功率下降3%; 海拔超過4000米時,請咨詢工廠。環境溫度超過40℃時,每上升5℃,電機功率下降3%;當環境溫度超過60℃時,請和工廠聯系并咨詢
發電機與勵磁電流的有關特性
一、直流發電機供電的勵磁方法;
這種勵磁方法的發電機具有專用的直流發電機,這種專用的直流發電機稱為直流勵磁機,勵磁機一般與發電機同軸,發電機的勵磁繞組經過裝在大軸上的滑環及固定電刷從勵磁機取得直流電流。這種勵磁方法具有勵磁電流獨立,作業比較牢靠和削減自用電消耗量等長處,是曩昔幾十年間發電機首要勵磁方法,具有較老練的運轉經歷。缺陷是勵磁調理速度較慢,保護作業量大,故在10MW以上的機組中很少選用。
二、溝通勵磁機供電的勵磁方法:
現代大容量發電機有的選用溝通勵磁機供應勵磁電流。溝通勵磁機也裝在發電機大軸上,它輸出的溝通電流經整流后供應發電機轉子勵磁,此刻,發電機的勵磁方法屬他勵磁方法,又因為選用停止的整流設備,故又稱為他勵停止勵磁,溝通副勵磁機供應勵磁電流。溝通副勵磁機可所以永磁機或是具有自勵恒壓設備的溝通發電機。為了更好的進步勵磁調理速度,溝通勵磁機一般選用100——200HZ的中頻發電機,而溝通副勵磁機則選用400——500HZ的中頻發電機。這種發電機的直流勵磁繞組和三相溝通繞組都繞在定子槽內,轉子只要齒與槽而沒有繞組,像個齒輪,因而,它沒有電刷,滑環等滾動觸摸部件,具有作業牢靠,結構相對比較簡略,制作工藝便利等長處。缺陷是噪音較大,溝通電勢的諧波重量也較大。
三、無勵磁機的勵磁方法:
在勵磁方法中不設置專門的勵磁機,而從發電機自身取得勵磁電源,經整流后再供應發電機自身勵磁,稱自勵式停止勵磁。自勵式停止勵磁可分為自并勵和自復勵兩種方法。自并勵方法它經過接在發電機出口的整流變壓器取得勵磁電流,經整流后供應發電機勵磁,這種勵磁方法具有結簡略,設備少,出資省和保護作業量少等長處。自復勵磁方法除沒有整流變壓外,還設有串聯在發電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發作短路時,給發電機供應較大的勵磁電流,以補償整流變壓器輸出的缺乏。這種勵磁方法具有兩種勵磁電源,經過整流變壓器取得的電壓電源和經過串聯變壓器取得的電流源。
發電機與勵磁電流的有關特性
1、電壓的調理:
主動調理勵磁體系可以看成為一個以電壓為被調量的負反饋操控體系。無功負荷電流是形成發電機端電壓下降的根本原因,當勵磁電流不變時,發電機的端電壓將隨無功電流的增大而下降。可是為了滿意用戶對電能質量的要求,發電機的端電壓應根本堅持不變,完成這一要求的方法是隨無功電流的改動調理發電機的勵磁電流。
2、無功功率的調理:
發電機與體系并聯運轉時,可以認為是與無限大容量電源的母線運轉,要改動發電機勵磁電流,感應電勢和定子電流也跟著改動,此刻發電機的無功電流也跟著改動。當發電機與無限大容量體系并聯運轉時,為了改動發電機的無功功率,有必要調理發電機的勵磁電流。此刻改動的發電機勵磁電流并不是一般所說的“調壓”,而是僅僅改動了送入體系的無功功率。
3、無功負荷的分配:
并聯運轉的發電機依據各自的額外容量,按份額進行無功電流的分配。大容量發電機應擔負較多無功負荷,而容量較小的則負供應較少的無功負荷。為了完成無功負荷能主動分配,可以終究靠主動高壓調理的勵磁設備,改動發電機勵磁電流保持其端電壓不變,還可對發電機電壓調理特性的傾斜度做調整,以完成并聯運轉發電機無功負荷的合理分配。
發電機廢氣渦輪增壓器易發生的故障及原因
發電機廢氣渦輪增壓器易發生的故障及原因:在使用過程中,廢氣禍輪增壓器易發生增壓壓力下降、等現象。故障產生的原因有:壓力過高和不正常響聲
1.增壓器的增壓壓力下降會導致柴油機功率不足以及柴油消耗旦增加,還會出現排氣管冒黑姻等現象。造成這些故障的原因,一般是空氣濾消器濾芯過臟,壓氣機氣道和葉輪吸附的雜物過多,增壓器的渦輪葉片上或轉軸與密封環之間積碳過多,增壓器個別零件損壞等。
2.增壓器的增壓壓力過高會使排氣溫度升高,使轉于的旋轉速度超過額定轉速。造成這種故障的原因,一般是排氣門漏氣或柴油機供油提前角過大。
3.增壓器在使用過程中發生不正常響聲的原因,一般是增壓器中間殼內的機油 3.故障檢修方法增壓器增壓壓力下降的檢修方法如下;①從易于檢查的部位著手,首先拆下空氣弗列加濾清器濾芯,是否較多。若雜質較多,耍對濾芯進行清洗。
4.將渦輪增壓器按技術要求進行解體,然后把拆下的零件放在柴油中清洗。待附在零件(如禍輪葉片、禍輪殼和噴嘴環等)上的積碳軟化后,再用木質刮刀進行。
5.用柴油清洗壓氣機氣道和葉輪吸附的雜物。在增壓器裝配前要對轉于組進行動平衡試驗,一股情況下不平衡偏心距應小于0.0012mm。